分子束外延制备的垂直易磁化MnAl薄膜结构和磁性

系统地研究了利用分子束外延方法在GaAs(001) 衬底上外延生长的MnAl_x薄膜的结构和垂直易磁化特性随组分及生长温度的依赖关系. 磁性测试表明, 可在较大组分范围内 (0.4≤x≤1.2) 获得大矫顽力的垂直易磁化MnAl_x薄膜, 然而同步辐射X射线衍射和磁性测试发现当x≤0.6时MnAl薄膜出现较多的软磁相, 当x >0.9时, MnAl薄膜晶体质量和化学有序度逐渐降低, 组分为MnAl_0.9时制备的薄膜有最好的[001]取向. 随着生长温度的增加, MnAl_0.9薄膜的有序度、垂直磁各向异性常数、矫顽力和剩磁比均增加, 350℃时制备的MnAl_0.9薄膜化学有序度高达0.9, 其磁化强度、剩磁比、矫顽力和垂直磁各向异性常数分别为265emu/cm³、93.3%、8.3kOe (1 Oe=79.5775A/m)和7.74Merg/cm³ (1 erg=10^-7J). 不含贵金属及稀土元素、良好的垂直易磁化性质、 与半导体材料结构良好的兼容性以及磁性能随不同生长条件的可调控 性使得MnAl薄膜有潜力应用于多种自旋电子学器件. 关键词： 分子束外延 大矫顽力材料 磁各向异性     

垂直磁各向异性L10-Mn1.67Ga超薄膜分子束外延生长与磁性研究

具有超强垂直磁各向异性的L1₀-Mn_xGa薄膜由于其与半导体材料结构及工艺的高度兼容性而受到广泛关注, 其超高垂直磁各向异性能和极低的磁阻尼因子预示着L1₀-Mn_xGa薄膜在高热稳定性自旋电子学器件中将发挥重要作用. 而L1₀-Mn_xGa超薄膜对于降低L1₀-Mn_xGa基垂直磁各向异性隧道结中的磁矩翻转临界电流密度有着重要的意义. 本文采用分子束外延的方法, 在半导体GaAs衬底上成功制备出了一系列不同厚度的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜, 厚度范围为1-5 nm. 生长过程中反射式高能电子衍射原位检测以及X射线衍射结果均表明了其良好的单晶相. 磁性测量结果表明, 厚度在1 nm以上的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜均可以保持垂直磁各向异性特征, 厚度为5 nm的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜的垂直磁各向异性能可达到14.7 Merg/cm³. 这些结果为基于L1₀-Mn_1.67Ga的垂直磁各向异性隧道结在自旋转移扭矩驱动的磁随机存储器等低功耗器件的集成及应用提供了重要的实验支持.     

基于LabVIEW实时研究辐照效应对锰氧化物薄膜电阻的影响

基于LabVIEW编程开发出了一套自动电输运测量系统,并利用该自动测量系统实时测量了γ射线辐照对钙钛矿锰氧化物薄膜La0.67Ca0.33MnO3(LCMO)的电阻率的影响,结果发现LCMO薄膜电阻率在短时间辐照时降低,随着辐射时间增加,电阻率转而单调增加.在同等条件下还测量了1 wt%Nb掺杂SrTiO3(NSTO)的电阻的射线辐射效应,对比发现NSTO的电阻未出现明显变化.通过辐射损伤机理及锰氧化物的强关联电子特征对结果做出了解释.     

利用PASCO传感器研究管中声波的共振

利用PASCO传感器测量了共振管中的声压分布,结果与基于多重反射的理论分析符合很好.在此基础上,测量了共振管开口端对管内声波的反射系数及其对频率的依赖关系.     

Recent progress in perpendicularly magnetized Mn-based binary alloy films

In this article, we review the recent progress in growth, structural characterizations, magnetic properties, and related spintronic devices of tetragonal MnxGa and MnxA1 thin films with perpendicular magnetic anisotropy. First, we present a brief introduction to the demands for perpendicularly magnetized materials in spintronics, magnetic recording, and perma- nent magnets applications, and the most promising candidates of tetragonal MnxGa and MnxA1 with strong perpendicular magnetic anisotropy. Then, we focus on the recent progress of perpendicularly magnetized MnxGa and MnxA1 respec- tively, including their lattice structures, bulk synthesis, epitaxial growth, structural characterizations, magnetic and other spin-dependent properties, and spintronic devices like magnetic tunneling junctions, spin valves, and spin injectors into semiconductors. Finally, we give a summary and a perspective of these perpendicularly magnetized Mn-based binary alloy films for future applications.